專利名稱：光信息讀取裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光信息讀取裝置。本發(fā)明特別涉及為了解析各種生物物質(zhì)的構造、性質(zhì)或檢查生物物質(zhì)的有無而用于讀取來自與生物物質(zhì)結合了的光標識要素等的光信息的光信息讀取裝置。
背景技術：
以前，廣泛采用利用在預定的多個位置排列、固定了具有已知的化學構造的生物物質(zhì)的DNA芯片等基體的解析方法。在該解析方法中，使具有以熒光物質(zhì)等標識化了的未知的化學構造的目的生物物質(zhì)懸濁的溶液和上述DNA芯片等基體接觸，從而使目的生物物質(zhì)和已知的生物物質(zhì)進行結合反應，從該標識物質(zhì)的檢出位置解析目的生物物質(zhì)的化學構造。為了進行解析，需要確實捕捉與在DNA芯片等基體上固定了的生物物質(zhì)結合了的分子量水平的熒光物質(zhì)等標識物質(zhì)的微弱的發(fā)光。
因此，需要由光電子倍增管(PMT)來倍增接收了的微弱的光，將其轉換成可進行信息處理的電信號(外國專利文獻1，2)。
專利文獻1美國專利第5445994號公報專利文獻2美國專利第5744305號公報發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題然而，近幾年，為了DNA的堿基排列、蛋白質(zhì)等生物物質(zhì)的構造的決定和解析，越來越需要可識別多數(shù)種類的目的生物物質(zhì)的標識化。為對多數(shù)種類的目的生物物質(zhì)進行標識化，考慮到適合標識化的物質(zhì)的種類受限定，不僅采用多個不同種類的標識物質(zhì)，還要指定其量比(質(zhì)量比，分子量比)來進行標識化，這種方法已經(jīng)被披露(町田雅之氏等，國際公開WO00/5357)。在采用這樣的量比進行標識化的場合，來自測量對象的光的量隨目的生物物質(zhì)的種類的不同而不同，被接收的光的量就會在某種范圍分布。還有，即使在不采用量比進行標識化的場合，上述DNA芯片上的生物物質(zhì)的量，與其結合的被標識化了的目的生物物質(zhì)的量，對該目的生物物質(zhì)進行標識化的標識物質(zhì)的量也是以統(tǒng)計性誤差的范圍來決定，不一定總能按一定量來決定，有時就會接收不能預測的光量。
可是，光電子倍增管的可變換為電信號的容量有限度，擴大其可接受的光量的范圍(range)的話，其倍增率就不得不降低，就不能以高靈敏度獲得電信號，這是存在的問題點。還有，對于要測量的對象，需要知道其發(fā)光等的光標識要素在DNA芯片上的固定位置，因而需要測量基體自身，不一定限于光標識要素。對于光標識要素以外的東西，因為不是發(fā)光的東西，所以接收的光量不大變化，但應該接收的光的波長的范圍明顯不同。
這樣，對于采用DNA芯片進行目的生物物質(zhì)的正確、精密的解析，有發(fā)光強度、發(fā)光量、反射量、發(fā)光波長、反射波長、對象的大小、測量精度、測量目的確定的范圍窄的測量對象和上參數(shù)涉及大范圍的測量對象，需要把它們區(qū)別對待，這是存在的問題點。
對此，本發(fā)明是為了解決以上的問題點而提出的，其第1目的是提供一種對于基體上固定了的多數(shù)種類的光標識要素，即使在把其光量的比也用于標識化的場合，并且是來自該測量對象的光量或波長的幅度涉及大范圍的場合，也能以高靈敏度精度很好地確實進行識別的光信息讀取裝置。
第2目的是提供一種即使在與基體有關的各生物物質(zhì)的固定位置，測定點位的大小、生物物質(zhì)的濃度差存在的場合那樣的基體、生物物質(zhì)的固定及發(fā)光強度等標識的程度所涉及的嚴格的規(guī)格化未進行的場合，也能靈活地進行采用了基體的精密的檢查等各種處理，能使可使用的基體、可使用的標識物質(zhì)的種類增加，削減制造或檢查的工夫、成本的光信息讀取裝置。
第3目的是提供一種能抑制對于激勵用光的照射所伴隨的接收的不良影響，確實進行可靠性高的讀取的光信息讀取裝置。
第4目的是提供一種能按照處理目的而靈活地對應的具有靈活性或多樣性的光信息讀取裝置。
用于解決課題的方案本發(fā)明是為了解決以上的問題點而提出的，第1發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，具有在1個或2個及以上的不同的固定位置固定了根據(jù)多個種類的光標識要素的有無或程度的組合而被標識化了的1個或2個及以上的生物物質(zhì)的基體；可接收來自上述基體的光的1個或2個及以上的受光端部；對于上述基體的給定的測量對象，基于由根據(jù)按照該測量對象決定的不同的各特性進行光電變換的光電元件轉換在上述受光端部接收了的光所得的電信號來獲得光信息的光信息測量部；以及相對地移動上述基體和受光端部，掃描上述基體的掃描部，并且上述光信息測量部具有光導波路。
此處，「光標識要素」是指能通過發(fā)光、反射、漫射或吸光等，對與該光標識要素結合的固體或物質(zhì)進行標識化的要素。例如，作為發(fā)光所涉及的東西，有熒光物質(zhì)、磷光物質(zhì)、化學發(fā)光物質(zhì)等發(fā)光物質(zhì)。作為反射所涉及的東西，例如是利用了金屬表面的反射率高的物質(zhì)，作為利用吸光的東西，例如有染料、顏料等。
「基體」是指在預定的位置固定了其構造為已知的或未知的各種生物物質(zhì)的固體，是能通過測量該固體上的位置來給定該生物物質(zhì)的東西。特別是用于以下情況，使具有與上述生物物質(zhì)結合的可能性的目的生物物質(zhì)與光標識要素結合而進行標識化，使所得的東西懸濁在溶液中，使上述基體與這樣的東西接觸之后進行洗凈，看上述目的生物物質(zhì)是不是與上述基體的生物物質(zhì)結合了，如果結合了，就通過檢出上述光標識要素來測量該基體上的位置在哪里。沒有對于基體的形狀的限制，不過，包含板狀的DNA芯片、薄膜狀的東西、帶狀、線狀的東西。生物物質(zhì)是指例如DNA、RNA、mRNA、寡核苷酸，核苷酸等遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸、抗原、抗體、糖鏈等。
「測量對象」是指為了獲得光信息而進行測量的對象，例如，為了檢出固定位置所必要的基體自身、該基體上固定了的各生物物質(zhì)、光標識要素、成為基體上的位置的基準的標記?；蚴枪鈽俗R要素中的給定的標識物質(zhì)。
「給定的測量對象」是指與上述基體有關的多個測量對象中的至少1個測量對象，是該給定對象的光量涉及大范圍而分布那樣的測量對象。那樣的測量對象是指例如通過使多個種類的光標識要素的量比不同而將其用于標識化那樣的光標識要素，是從該光標識要素獲得的光量在基體上的各位置不一定是一定的那樣的對象。
「按照給定的測量對象」是指例如要考慮該測量對象的發(fā)光強度、反射光強度、發(fā)光波長、反射光波長、吸光波長、吸光強度、發(fā)光壽命、發(fā)光定時、測量對象的大小、測量對象的形狀、測量對象的測量精度的必要性、測量目的。
「根據(jù)不同的特性進行光電變換的光電元件」是對于1個光電元件或同一種類的多個光電元件，存在能設定多個特性的場合和采用不同的種類的不同特性的多個光電元件的場合?！腹怆娫故侵笐昧斯怆娦碾娮釉缬泄怆姽?、光電子倍增管、光導電池，光電二極管、光電晶體管。光電元件一般只在其輸入的光的強度為某種范圍的場合，輸出與其對應的規(guī)定大小的電信號?！柑匦浴故侵赴呀邮樟说墓廪D換為電信號的場合的輸入了的光的強度和輸出的電信號的強度之間的函數(shù)關系。該光電元件相當于后述的照射部所對的受光部。
「光導波路」是指把光封閉在一定區(qū)域來傳送的電路或線路，不但有光纖，還包含板狀導波路、薄膜導波路?！甘芄舛瞬俊故侵竵碜陨鲜龌w等測量對象的光所入射的部分。例如，光纖端部或端面，或具有透鏡等光學系統(tǒng)的探頭與其相當。
根據(jù)第1發(fā)明，對于給定的測量對象，設置具有與該測量對象相應的不同特性的光電元件，對于此測量對象，把由上述受光端部接收了的光根據(jù)各特性轉換為電信號而獲得光信息。因此，即使在來自測量對象的光的光量或波長涉及大范圍而分布的場合，也能獲得由利用多個特性進行光電變換的光電元件轉換所得的電信號中的基于與輸入了的光量對應的規(guī)定的函數(shù)關系的電信號，從而求出輸入了的光量。因此，能涉及大范圍而以高靈敏度精度很好地確實獲得與該測量對象有關的光信息。
還有，即使在與基體有關的各生物物質(zhì)的固定位置，該測量對象的大小、生物物質(zhì)的濃度差存在那樣的與基體等有關的嚴格的規(guī)格化未進行的場合，也能靈活地進行采用了基體的精密的檢查等各種處理，能使可使用的基體、可使用的標識物質(zhì)的種類增加，削減制造或檢查的工夫、成本。因此，能提供能按照處理目的而靈活地對應的具有靈活性或多樣性的光信息讀取裝置，這是其優(yōu)點。
第2發(fā)明一種光信息讀取裝置，其中，上述光電元件是設定了與上述基體的給定的測量對象相應的不相同的倍增率的多個光電子倍增管，上述光信息測量部具有提取來自1個受光端部的光中的具有與上述測量對象相應的波長區(qū)域的光，將其分配給上述各光電子倍增管的光分配部。
作為「光分配部」，例如有設置了只使來自受光端部的光中的相應的波段的光透過的濾波器和使透過了濾波器的光按多個分支路進行分支的分支部的東西。
根據(jù)第2發(fā)明，采用了設定了不相同的倍增率的多個光電子倍增管。據(jù)此，對于給定的測量對象，例如根據(jù)量比的不同而用于標識化的熒光物質(zhì)等，設置具有各種倍增率的光電子倍增管，從而能擴大測量對象的光量的范圍，在大范圍進行高靈敏度的測量。
第3發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述光信息測量部具有通過上述光導波路而與上述受光端部可拆裝地連接的連接器和提取與上述測量對象相應的波長區(qū)域的光提取部，上述光電元件是設定了與上述基體的測量對象相應的倍增率的1個或2個及以上的光電子倍增管。
根據(jù)第3發(fā)明，該光信息測量部通過上述光導波路而可拆裝地設置了上述受光端部。因此，通過上述光導波路來更換受光端部，就能不增加裝置規(guī)模而對各種測量對象進行測量地進行增設。還有，能按照測量對象的增加而靈活地對應。
第4發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述光標識要素包含由于照射激勵用光而發(fā)光的東西，上述光信息測量部具有向上述基體照射上述激勵用光的照射部。
此處，作為光標識要素，可以考慮熒光物質(zhì)、磷光物質(zhì)。
根據(jù)第4發(fā)明，可照射激勵用光，從而在光標識要素是熒光物質(zhì)、磷光物質(zhì)的場合也能對應。
第5發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述受光端部相對于上述基體的受光方向及開口角按以下方式?jīng)Q定在基于上述照射部相對于上述基體的照射方向及照射角，以及上述基體的形狀而決定的上述激勵用光的入射及反射路徑外，上述受光端部接收來自上述基體的光。
根據(jù)第5發(fā)明，激勵用光不會直接或間接地被上述受光端部接收，因而能進行可靠性高的測量。
第6發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述光信息測量部基于上述受光端部接收了的來自作為上述測量對象的上述基體上的上述光標識要素及上述基體自身雙方的光來識別上述基體的形狀。
根據(jù)第6發(fā)明，作為上述測量對象，不僅選了光標識要素，而且把基體自身也作為測量對象。這樣就能確實進行被測量了的光標識要素的位置的給定。
第7發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述基體或上述受光端部相對于通過基體中心的軸而回轉，并且在該軸方向相對地移動，使得上述光信息測量部螺旋狀地掃描應該測量的測量區(qū)域，從而獲得光信息。
根據(jù)第7發(fā)明，基體或受光端部相對于通過基體中心的軸而回轉，并且在該軸方向相對地移動，從而螺旋狀地掃描測量區(qū)域。因此，即使在基體上排列了的生物物質(zhì)的固定位置是3維性的東西，也能確實網(wǎng)羅各固定位置而進行掃描。
第8發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述掃描部基于指定了的基體的形狀來掃描基體，并且上述光信息測量部基于指定了的基體的形狀來獲得上述光信息。
根據(jù)第8發(fā)明，因為是基于基體的形狀進行掃描，所以能確實地通過在該基體上固定了的生物物質(zhì)的固定位置地進行掃描。因此，能確實且容易地給定各生物物質(zhì)的位置。還有，根據(jù)第8發(fā)明，不需要識別基體的形狀，因而能省卻形狀的識別處理，能容易且高速地進行處理。
第9發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述掃描部沿著在上述基體上設定了的規(guī)定路徑進行掃描，上述光信息測量部對該掃描了的上述光標識要素基于該掃描的順序來獲得光信息。
此處，作為「規(guī)定路徑」，例如是網(wǎng)羅上述基體上的各固定位置而預先設定了的路徑，有一直線狀、多直線狀、曲線狀、螺旋狀，之字狀、旋渦狀等。
根據(jù)第9發(fā)明，沿著基體的規(guī)定路徑，例如按順序網(wǎng)羅基體上的各固定位置那樣的路徑進行掃描，從而能對基體上的坐標位置不進行測量，而是基于生物物質(zhì)的固定位置的順序進行給定，因而解析就更加容易。
第10發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述掃描部具有把以上述基體具有的固有振動頻率和上述受光端部具有的固有振動頻率為基礎的振動加在上述基體或受光端部一方上，使另一方跟隨該一方，使得該兩者的振動頻率的差成為規(guī)定值以下的聯(lián)動部。
根據(jù)第10發(fā)明，在掃描部上設置把以基體的固有振動頻率和上述受光端部具有的固有振動頻率為基礎的振動加在上述基體或受光端部一方上，使另一方跟隨該一方，從而使得該兩者的振動頻率的差成為規(guī)定值以下的聯(lián)動部，從而能消除受光端部和基體之間的振動的相對變動，對于基體的測量對象，測量正確的位置。
第11發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述聯(lián)動部具有接觸上述基體和上述受光端部的定位用部件。
在這里，「接觸」有直接與基體和受光端部接觸的場合和間接地與基體和受光端部接觸的場合。作為這樣的場合，在基體以被容器固定了的狀態(tài)被收納的場合，有與該容器和受光端部接觸的場合。
根據(jù)第11發(fā)明，作為上述聯(lián)動部而設置了定位用部件，從而使上述基體和受光端部直接或間接地接觸而消除了相對的變動，能測量正確的位置、形狀。
第12發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述定位用部件具有回轉體。
根據(jù)第12發(fā)明，具有與第11發(fā)明同樣的效果。特別是，根據(jù)第12發(fā)明，能在與上述基體直接或間接地接觸時，減輕接觸的東西彼此的摩擦，光滑地進行掃描。
第13發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述光信息測量部個別地測量上述基體和上述生物物質(zhì)的光標識要素。
在這里，「個別」的理由是，來自該基體自身的光，例如反射光和來自光標識要素的光，例如熒光，一般而言光量、光的強度不同，因而由與各自相合的個別的光電元件來接收，就能更明了地獲得光信息。
根據(jù)第13發(fā)明，把基體自身和光標識要素作為個別測量對象進行測量，從而能采用具有與基體的性質(zhì)、形狀和光標識要素的性質(zhì)、大小對應的各自最適合的特性的光電元件進行測量，因而能獲得正確的光信息。
第14發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述照射部的光軸和基體上的測量位置的法線所構成的照射角大于上述受光端部相對于基體上的測量位置的開口角。
根據(jù)第14發(fā)明，激勵用光不會直接或間接地被上述受光端部接收，因而能進行可靠性高的測量。
第15發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，具有把上述基體與液體一起收納起來的容器，上述受光端部所涉及的來自上述基體的光的接收是在上述基體與液體一起被上述容器收納了的狀態(tài)下進行的。
在這里，「容器」是指可存積流體的東西，除了通常的容器以外，還包括在該容器上設置了流體的出入口或液體通路的東西，例如移液管吸頭。
根據(jù)第15發(fā)明，在基體與液體一起被容器收納了的狀態(tài)下進行受光端部所涉及的基體光的接收，從而從基體的處理到測量就能在同一容器中進行，使處理連貫而自動化。還有，因為是對液體中的基體進行測量，所以不需要進行基體上附著了的液滴所涉及的測量結果的修正、液滴的除去處理，能容易地獲得高可靠性的測量結果。
第16發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述光信息測量部和上述光標識要素或基體之間的光不透過上述容器而被傳遞。
根據(jù)第16發(fā)明，光標識要素或基體等測量對象之間的光不透過上述容器而被傳遞，因而不需要考慮容器的壁面所涉及的光的衰減、折射、失真或壁面的傷和污穢，能容易地獲得可靠性高的測量結果。
第17發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述照射部采用上述受光端部的光學系統(tǒng)來照射光。
根據(jù)第17發(fā)明，照射部采用與受光端部相同的光學系統(tǒng)來照射光，因而能削減部件數(shù)，削減制造成本。
第18發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述基體上的各生物物質(zhì)的固定位置是按規(guī)定的位置性的規(guī)則來配置的。
在這里，「位置性的規(guī)則」是指例如矩陣狀、等間隔、同心圓狀、等角度等。
根據(jù)第18發(fā)明，上述基體上的各生物物質(zhì)的固定位置是按規(guī)定的位置性的規(guī)則來配置的，因而通過測量離基準點的距離等，就能測量光標識要素所涉及的發(fā)光等的位置。
第19發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述光信息測量部的上述光導波路是在與上述受光端部之間傳導光的光纖。
根據(jù)第19發(fā)明，是采用光纖對來自受光端部的光進行導光，因而能幾乎不損失其強度地傳遞來自基體或光標識要素的光，能確實地獲得光信息。
第20發(fā)明是一種光信息讀取裝置，其中，上述受光端部設置得穿透上述容器而到達該容器內(nèi)或該容器的內(nèi)壁面。
根據(jù)第20發(fā)明，來自上述基體的光不是透過上述容器來接收，而是由穿透該容器而設置的上述受光端部來接收，因而不受透過容器時的光的衰減、折射、失真或污穢的影響，能進行可靠性高的測量。


圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的光信息讀取裝置的整體圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的光信息讀取部的側視圖。
圖3是表示采用了本發(fā)明的實施方式所涉及的第1光學系統(tǒng)裝置的光學系統(tǒng)的概念圖。
圖4是表示采用了本發(fā)明的實施方式所涉及的第2光學系統(tǒng)裝置的光學系統(tǒng)的概念圖。
圖5是表示采用了本發(fā)明的實施方式所涉及的第3光學系統(tǒng)裝置的光學系統(tǒng)的概念圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的光測量的流程圖及測量結果的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的基體和受光端部的關系的概念圖。
具體實施例方式
以下具體地說明本發(fā)明的實施方式。
〔實施例1〕圖1是表示本發(fā)明的實施例1所涉及的光信息讀取裝置1的整體的主視圖。
該光信息讀取裝置1大體上具有作為可收納作為要獲得光信息的對象的基體的由透光性或半透光性的素材，例如玻璃、丙烯樹脂、聚乙烯、聚丙烯等形成的容器的多個(例如6條，在與圖面垂直方向排列的)移液管吸頭2(圖上只表示了1條)；用于讀取光信息的光信息讀取部3；以及設置了為了掃描上述基體而獲得來自基體的光信息，使上述移液管吸頭2繞其軸線回轉的回轉掃描部，以及為了測量上述移液管吸頭2，并且為了處理基體而在上下方向或水平方向移動的Z軸移動部或XY軸移動部(未圖示)，以及調(diào)節(jié)上述移液管吸頭2內(nèi)的壓力的壓力調(diào)節(jié)部的機構部4。
上述基體是在其表面的預定的位置固定了預定種類的生物物質(zhì)的東西，在該生物物質(zhì)的固定位置的任意地方(1個或2個及以上)，是由規(guī)定的光標識要素標識化了的目的生物物質(zhì)可結合的東西。該基體的形狀例如圖3所示，是卷裝在芯核12上的帶狀。
該移液管吸頭2由可收納上述基體的粗徑部13和在粗徑部13下側與該粗徑部13連通的細徑部14組成，該粗徑部13的上側可拆裝地安裝在用于通過該細徑部14而把液體吸入排出的壓力調(diào)節(jié)部的管嘴5上。
上述機構部4設置在上述光信息讀取部3的上側，在其境界上設置了作業(yè)用平板6。在該作業(yè)用平板6上設置了上述移液管吸頭2可貫通的孔部7，在測量被該移液管吸頭2收納了的基體的場合，可以使移液管吸頭2下降，貫通該孔部7，使得上述移液管吸頭2位于光信息讀取部3內(nèi)。
在上述作業(yè)用平板6上設置了收納了上述基體的處理所用的各種試劑的容器(未圖示)、把未使用的移液管吸頭2在把管嘴5的前端插入該移液管吸頭2而成為可自動地安裝在上述管嘴5上的狀態(tài)下使粗徑部13在上側而收納起來的吸頭收納部等。還有，在該作業(yè)用平板6上還可以設置收納從上述管嘴5自動地拆下的已使用的移液管吸頭2的已使用吸頭排出部。
上述光信息讀取部3在容納在整體能遮蔽來自外部的光的遮光性的箱體8內(nèi)的狀態(tài)下設置在該作業(yè)用平板6的下側，。
上述機構部4的整體由具有可從外部監(jiān)視的窗的蓋子9來遮蓋。在該機構部4中，作為使上述移液管吸頭2自身在上下方向移動的機構，具有支持該移液管吸頭2及安裝了該移液管吸頭的管嘴5的支持部50；與該支持部50聯(lián)結的滑動件51；以及沿著Z軸方向可移動地引導該滑動件51，隨之，上述支持部50的棒狀的引導構件52。該引導構件52從上側吊下而設置在用于使上述移液管吸頭2、管嘴5及上述支持部50沿著XY軸方向移動的XY軸移動部(未圖示)上。
在上述滑動件51上設置了聯(lián)結棒53，聯(lián)結棒53聯(lián)結著與球螺絲54螺合的螺母部55。該球螺絲54通過結合部56而與馬達57的軸結合，由該馬達57回轉驅(qū)動，由此使上述螺母部55，隨之，與其聯(lián)結的移液管吸頭2上下移動。這些支持部50、滑動件51、引導構件52、球螺絲54等相當于上述Z軸移動部。
在上述支持部50上設置了與上述管嘴5連通的氣缸(未圖示)。上述管嘴5與該氣缸可回轉地連接。在該支持部50上固定設置了引導構件58，在該氣缸內(nèi)用于使活塞(未圖示)沿著Z軸方向滑動的滑動件59沿著Z軸方向可滑動地進行引導。另外，用于在Z軸方向驅(qū)動該滑動件59的球螺絲機構等(未圖示)設置在上述支持部50上。在這里，上述管嘴5、氣缸、活塞、滑動件59等相當于上述壓力調(diào)節(jié)部。
在圖1中，符號60是用于使上述管嘴5，隨之，移液管吸頭2沿著其軸心回轉的馬達，由設置在馬達60的回轉軸上的帶齒皮帶輪(未圖示)等向上述管嘴5的帶齒皮帶輪61傳遞該回轉。馬達60及由該馬達60驅(qū)動的回轉機構通過支架62裝配在上述支持部50上。這些馬達60、帶齒皮帶輪61、支架62等相當于上述回轉掃描部。該回轉掃描部和上述Z軸移動部合起來相當于掃描部。
再有，在機構部4中，有對為了防止在上述作業(yè)用平板6上設置了的容器(未圖示)內(nèi)收納了的液體的蒸發(fā)而遮蓋容器的開口的薄的軟片進行穿孔所用的穿孔用銷釘63，即借助于與上述氣缸內(nèi)的活塞連動的軸64而在管嘴5的軸方向上下可動的東西。
圖中，符號65是電源電路，符號66是向該電源電路65送空氣的風扇部66，符號67是用于把向電源電路65導入了的空氣向外部排出的導管。
基于圖2來說明上述光信息讀取部3。
該光信息讀取部3具有作為該光信息讀取部3的機構性部分的光信息讀取用機構部43和作為光學性部分的光學系統(tǒng)收納部97。
該光信息讀取用機構部43可以分為由上述機構部4的上述Z軸移動部把在上述6連的管嘴5上可拆裝地安裝了的6連的各移液管吸頭2在規(guī)定的高度位置可回轉地阻止的機構和為了獲得來自被阻止了的移液管吸頭2中收納了的基體的光信息而進行測量所用的機構。
可回轉地阻止上述各移液管吸頭2的部分具有與在上述移液管吸頭2的粗徑部13和細徑部14的中間具有的錐狀部68的部分的外周側接觸，保持該移液管吸頭2的回轉軸線不移動的阻止用管69；以及具有在該管69的外側面上裝配設置了的軸承70的6連的軸承部71。6連的各軸承部71沿著軸72在Z軸方向與可滑動的滑動件73聯(lián)結。該滑動件73由在上述滑動件73的下方圍著上述軸72而設置了的壓縮彈簧74在向上方向賦能了的狀態(tài)下彈性地支持。另外，在壓縮彈簧74的下方設置了固定上述軸72的臺基部75。在上述滑動件73上設置了光遮擋板76，在上述臺基部75上固定設置了的傳感器用支架78上裝配了由受光元件及發(fā)光元件組成的微光傳感器77。在上述受光元件和發(fā)光元件之間由上述光遮擋板76進行遮擋，或不遮擋，從而能把上述軸承部71的位置，即移液管吸頭2的位置設定為可讀取光信息的位置。
為了獲得上述各移液管吸頭2的各粗徑部13中收納了的各基體11相關的光信息，內(nèi)藏使得來自被收納了的該各基體11及各基體11上的規(guī)定位置的光成為可接收的而調(diào)節(jié)了焦點距離的透鏡等光學系統(tǒng)裝置的探頭80設置成其端面與該粗徑部13隔著規(guī)定距離。在該探頭80上，向其前方，有臂79突出，在該臂79的前端，與上述移液管吸頭2的上述粗徑部13的側面接觸的定位用輥81可回轉地被支持，維持探頭80和移液管吸頭2之間的上述規(guī)定距離，并且能把繞上述移液管吸頭2的軸心的回轉所涉及的振動向該頭傳遞。光纖16通過連接器82而可拆裝地連接在該探頭80的后方。
此處，上述探頭80相當于上述受光端部15。上述探頭80為了把包含上述移液管吸頭2的軸心或與軸心平行的垂直平面內(nèi)的探頭80的角度(仰角或傾角)設為可調(diào)節(jié)的而裝配在測角架83上。該角度可由調(diào)節(jié)螺釘84調(diào)節(jié)。上述探頭80及該測角架83裝配在XY軸直動部85上。該XY軸直動部85可在X軸方向(圖面表背方向)或Y軸方向(圖面左右方向)進行微小距離移動。該XY軸直動部85具有由固定部和相對于該固定部在Y軸方向以微小距離光滑地移動的可動部組成的Y軸直動部86；以及由裝配了該Y軸直動部86的固定部，相對于該固定部在X軸方向以微小距離光滑地移動的可動部組成的X軸直動部87。另外，符號88、89是阻擋器，使各可動部的移動由于與各固定部接合而停止。在上述XY軸直動部85的Y軸直動部86的可動部上裝配了上述測角架83及光纖支持用支架90，在該光纖支持用支架90的一端，設置了從上下靈活地按壓光纖16的按壓部91。
上述XY軸直動部85的整體固定在設為沿著作為6連的移液管吸頭2的排列方向的X軸可移動的X軸直動部92的可動部上，使得上述探頭80可測量6連的移液管吸頭2的全部。用于進行X軸方向的定位的光遮擋板93設置在該X軸直動部92的可動部上，使其可遮擋微光傳感器94的受光元件和發(fā)光元件之間。另外，該X軸直動部92的固定部固定在裝置的基底平板95上。該X軸直動部92由馬達96在X軸方向驅(qū)動。
上述光學系統(tǒng)收納部97中具有第1光學系統(tǒng)裝置18及第2(3)光學系統(tǒng)裝置44(45)，該光學系統(tǒng)裝置18通過連接器17而與上述光纖16可拆裝地連接。在這里，該光學系統(tǒng)裝置18、44、45和上述光纖16合起來相當于上述光信息測量部。該光纖16相當于上述光導波路。還有，上述移液管吸頭2、受光端部15、光信息讀取用機構部43及光信息測量部、信息處理裝置40、輸入·顯示部41及輸出部42相當于光信息讀取部3。
接著，基于圖3、圖4、圖5來說明該光信息讀取裝置1的光學系統(tǒng)。
在本實施方式中，作為上述光標識要素，采用第1熒光物質(zhì)Cy5和第2熒光物質(zhì)Cy3，使其量比不同來進行目的生物物質(zhì)的標識化，該目的生物物質(zhì)與在上述基體上固定了的生物物質(zhì)結合，在基體上上述光標識要素存在時，從該基體上的光標識要素中讀取光信息，以下對此進行說明。
基于圖3所示的框圖來說明本實施方式所涉及的光信息讀取裝置1中使用了第1光學系統(tǒng)裝置18的場合的用于光信息讀取的光學系統(tǒng)。該光學系統(tǒng)裝置18是在給定了第1熒光物質(zhì)Cy5和第2熒光物質(zhì)Cy3作為上述測量對象的場合所使用的東西。該光信息讀取裝置1具有對于6連的移液管吸頭2之一，在其粗徑部13內(nèi)，在樹脂制的圓柱狀的芯核12的表面上螺旋狀地卷裝了的尼龍制的帶狀的基體11；在可接收來自上述基體11的光的位置設置了的1上述受光端部15；遮擋接收了的上述光以外的來自外部的光的收納部18a；收納了用于取入上述受光端部15接收了的光而獲得光信息的各種光學系統(tǒng)部件的上述光學系統(tǒng)裝置18；用于相對地變更上述受光端部15相對于上述基體11的位置的上述光信息讀取用機構部43；上述機構部4；基于來自上述光學系統(tǒng)裝置18、上述光信息讀取用機構部43及機構部4的電信號而獲得光信息并且向這些裝置給予指示的上述信息處理裝置40；由向該信息處理裝置40輸入各種數(shù)據(jù)，進行指示或顯示該指示信息、光信息的液晶顯示器、鍵盤、鼠標等組成的輸入·顯示部41；以及輸出上述信息處理裝置40的處理結果的打印機、通信部、CD驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等輸出部42。
上述受光端部15通過光纖16而與在上述收納部18a的壁部中設置了的連接器17連接。在該光學系統(tǒng)裝置18中設置了與上述光電元件相當?shù)?臺光電子倍增管19、20、21、22。在這里，上述光電子倍增管19和光電子倍增管21是用于測量作為1個給定的測量對象的光標識要素的第1熒光物質(zhì)Cy5的東西，按照該測量對象，作為各光電子倍增管19、21的特性的倍增率會不同地設定。
還有，上述光電子倍增管20和光電子倍增管22是用于測量作為其他給定的測量對象的光標識要素的第2熒光物質(zhì)Cy3的東西，按照該測量對象，作為各光電子倍增管20、22的特性的倍增率會不同地設定。
在上述光學系統(tǒng)裝置18中還具有作為上述基體照射部的532nm的激光源23和635nm的激光源24，通過上述受光端部15的光學系統(tǒng)，向上述基體11的各固定位置照射。在這里，上述激光源23是用于激勵第2熒光物質(zhì)Cy3(最大吸收在550nm的激勵用光，50％的吸收在514-565nm的激勵用光)的東西。還有，上述激光源24是用于激勵第1熒光物質(zhì)Cy5(最大吸收在649nm的激勵用光，50％的吸收在629-669nm的激勵用光)的東西。此外，在該光學系統(tǒng)裝置18中設置了多個透鏡25、32、33、37、38。還具有使560nm以上的光透過，使560nm未滿的光反射的二色性長通濾波器26；使610nm以上的光透過，使610nm未滿的光反射的二色性長通濾波器27；以及使650nm以上的光透過，使650nm未滿的光反射的二色性長通濾波器28。還具有以695nm為中心而透過55nm的全幅的光的695/55帶通濾波器29；使660nm以上的光透過的長通濾波器30；580/30帶通濾波器34；使560nm以上的光透過的長通濾波器35；反射鏡39；以及半反射鏡31、36。在這里，就695/55帶通濾波器而言，29表示全帶幅度為55nm，其中心的波長為695nm，580/30帶通濾波器34表示全帶幅度為30nm，其中心的波長為580nm。
上述光電子倍增管19及光電子倍增管21輸入通過連接器17而接收了的光中的透過了透鏡25、二色性長通濾波器26、二色性長通濾波器27、二色性長通濾波器28及695/55帶通濾波器29、長通濾波器30的光，即677.5nm以上722.5nm未滿的光。上述第1熒光物質(zhì)Cy5的波長(最大吸收的場合的熒光波長在670nm，50％的吸收在655-692nm)有一部分包含在此范圍內(nèi)，因而來自作為給定的測量對象的該第1熒光物質(zhì)的熒光會抵達上述光電子倍增管19及光電子倍增管21雙方。
另一方面，上述光電子倍增管20及光電子倍增管22輸入通過連接器17而接收了的光中的透過透鏡25、二色性長通濾波器26，由二色性長通濾波器27反射，透過了580/30帶通濾波器34及透過560nm以上的光的長通濾波器35的光，即565nm以上595nm未滿的光。上述第2熒光物質(zhì)Cy3的波長(最大吸收的場合的熒光波長在570nm，50％的吸收在556-588nm)包含在此范圍內(nèi)，因而來自作為給定的測量對象的上述第2熒光物質(zhì)的熒光會抵達上述光電子倍增管20及光電子倍增管22雙方。
還有，來自上述激光源23的波長532nm的激光由上述二色性長通濾波器26反射，通過上述連接器17從上述受光端部15照射上述基體11，激勵上述第2熒光物質(zhì)，來自上述激光源24的波長635nm的激光由上述二色性長通濾波器28反射，通過上述連接器17從上述受光端部15照射上述基體11，激勵上述第1熒光物質(zhì)。
另外，由A/D轉換器轉換來自上述光電子倍增管19、20、21、22的電信號所得的信號輸入到上述信息處理裝置40，還有，來自上述輸入·顯示部41的指示是送出由D/A轉換器轉換所得的信號。還有，該信息處理裝置40基于來自上述輸入·顯示部41的指示，向上述激光源23、24送出輸出激光的指示信號。再有，該信息處理裝置40對于上述機構部4的壓力調(diào)節(jié)裝置、Z軸移動部及XY軸移動部、掃描部及上述光信息讀取用機構部43的X軸直動部92等，能基于來自上述輸入·顯示部41的指示進行控制。還有，能通過受取來自上述機構部4或上述光信息讀取用機構部43的信號來獲得發(fā)光位置、固定位置、基體的形狀、掃描距離、掃描位置、固定位置等信息。
接著，基于圖4來說明采用了本實施方式所涉及的第2光學系統(tǒng)裝置44的光學系統(tǒng)。
在本實施方式中，把作為上述光標識要素的第1熒光物質(zhì)Cy5設為給定的測量對象，而把第2熒光物質(zhì)和基體11自身設為其他測量對象。
另外，與圖3相同的東西采用相同的符號，省略說明。
本實施方式所涉及的第2光學系統(tǒng)裝置44的光學系統(tǒng)部件與圖3的第1光學系統(tǒng)裝置18的光學系統(tǒng)部件不同，其中，來自上述第2熒光物質(zhì)的熒光輸入到光電子倍增管22，來自上述基體11自身的光輸入到光電子倍增管20。因此，按上述光電子倍增管20和光電子倍增管22分支接收了的光的半反射鏡36設置在接收了的光透過580/30帶通濾波器34及長通濾波器35之前。這樣，輸入到光電子倍增管20的光是透過二色性長通濾波器26且由二色性長通濾波器27反射了的光，即，波長是575nm以上595nm未滿的光。該光電子倍增管20要測量的測量對象是通過輸入從上述激光源23輸出了的532nm的激光經(jīng)上述基體11反射所得的光來獲得與該基體11自身有關的光信息的東西。一般而言，由于向上述基體11照射了的532nm的激光，從該基體11會出射與其材質(zhì)相應的光，通常是具有與入射波相同的波長的532nm的反射波。該反射光會被二色性長通濾波器26、27遮擋但不是100％被遮擋。在本實施方式中利用此未被遮擋而透過濾波器26且由濾波器27反射了的光，由上述光電子倍增管20獲得上述基體11的光信息。
再有，對于輸入到上述光電子倍增管22的光，是在該光電子倍增管22之前設置580/30帶通濾波器34及長通濾波器35，使得透過了這些濾波器34、35的光輸入到上述光電子倍增管22。透過這些濾波器34、35的光的波長的范圍是575nm以上595nm未滿，能由此濾波器34、35遮擋透過上述二色性長通濾波器26且由上述二色性長通濾波器27反射了的上述532nm的上述基體11所涉及的反射光，限制多余的激光反射光向該光電子倍增管22的輸入。
基于圖5來說明采用了本實施方式所涉及的第3光學系統(tǒng)裝置45的光信息讀取裝置1。
另外，與圖3或圖4相同的東西采用相同的符號，省略說明。
在本實施方式中，把作為上述光標識要素的第1熒光物質(zhì)Cy5和基體11自身設為其他測量對象。
本實施方式所涉及的第3光學系統(tǒng)裝置45的光學系統(tǒng)部件與圖3或圖4的第1、2光學系統(tǒng)裝置18、44的光學系統(tǒng)部件不同，其中，除去了上述二色性長通濾波器26、27，因而不用光電子倍增管20、22及激光源23。還有，在半反射鏡31和透鏡32之間采用695/55帶通濾波器29、使660nm以上的光透過的長通濾波器30，從而對于透過了使650nm以上的光透過、使650nm未滿的光反射的二色性長通濾波器28的光，再按677.5nm以上722.5nm未滿的光進行聚斂而取入第1熒光物質(zhì)的熒光，并且向上述基體11的表面照射從上述激光源24照射了的635nm，限制從該基體11出射了的光(例如同一波長的反射光)中透過了上述二色性長通濾波器28的光向上述光電子倍增管19的輸入。還有，來自基體11的出射光(例如同一波長的反射光)中透過了上述二色性長通濾波器28的光的一部分會通過上述半反射鏡31而輸入到上述光電子倍增管21。該出射光能用于獲得作為測量對象的基體11自身的光信息。
還有，此時，可設定作為上述光電子倍增管19的特性的2種不同的倍增率的裝置如果設為每次在該倍增率的變更時，從上述第1熒光物質(zhì)獲得電信號，就能由1光電子倍增管19獲得作為給定了的測量對象的第1熒光物質(zhì)相關的電信號。
再有，如果再除去上述半反射鏡31，并且把上述695/55帶通濾波器29及上述長通濾波器30設置成可拆裝的，就能在拆下了該濾波器29、30這一對的場合，把基體11自身設為測量對象，在安裝了上述濾波器29、30的場合，在把第1熒光物質(zhì)設為測量對象的場合，由1個上述光電子倍增管19來對應。
以上說明了的各濾波器相當于對于各測量對象，例如第1熒光物質(zhì)、第2熒光物質(zhì)及基體11自身的光提取部。
接著，說明本實施方式所涉及的光信息讀取裝置1的動作。
把與檢查的內(nèi)容相應的構造已知的預定種類的生物物質(zhì)預先固定、排列在帶狀的上述基體11的預定的位置。例如，在決定從18種生物中提取了的具有18種未知的堿基排列的18種目的生物物質(zhì)的堿基排列的檢查的場合，在上述基體11上，作為上述生物物質(zhì)，例如，把具有一定長度的各種堿基排列的已知的寡核苷酸預先固定在上述基體11上。
把這樣排列了生物物質(zhì)后的上述基體11，分別在6個上述移液管吸頭2中，在把卷裝了上述帶狀的基體11后的芯核12固定在該移液管吸頭2內(nèi)的狀態(tài)下，收納之后，使6個該移液管吸頭2與6連的上述管嘴5的各前端部嵌合而安裝起來。另一方面，在上述作業(yè)用平板6上，預先準備多個6連的盒狀容器、微平板，采用上述18種目的生物物質(zhì)中的上述第1熒光物質(zhì)Cy5和第2熒光物質(zhì)Cy3，以及必要的話，其他種類的熒光物質(zhì)，對于同一移液管吸頭2不重復地，結合成具有規(guī)定的量比，按可識別18種進行標識化，使各容器中各含有3種標識化了的東西而使其懸濁，預先收納懸濁了的溶液。另外，各容器的開口由軟片預先覆蓋，也可以用上述穿孔用銷釘63穿孔。還有，在該溶液中，為了促進上述溶液中的目的生物物質(zhì)和基體11上固定了的生物物質(zhì)的連接酶所涉及的結合而混合恰當?shù)脑噭?。在其他容器中預先收納洗凈液、測量用液等。
其次，由在機構部4中設置了的XY軸移動部(未圖示)使上述管嘴5上安裝了的該移液管吸頭2移動，使6連的移液管吸頭2移動到6連的容器位置，由Z軸移動部把移液管吸頭2的前端插入容器內(nèi)，采用上述壓力調(diào)節(jié)裝置吸入標識化了的上述目的生物物質(zhì)懸濁的溶液，使其與在上述移液管吸頭2的粗徑部13內(nèi)收納了的基體11上的生物物質(zhì)接觸而促進反應。經(jīng)過規(guī)定時間后，向上述容器內(nèi)排出了吸入到上述粗徑部13為止的上述溶液之后，由上述Z軸移動部及XY軸移動部使6連的上述移液管吸頭2移動到收納了洗凈液的容器位置，反復進行洗凈液的吸入排出，從而除去未與上述基體11結合的目的生物物質(zhì)。
其次，使上述移液管吸頭2移動到收納上述測量用液的容器，向該移液管吸頭2內(nèi)吸入測量用液。在這里，關于測量用液，是在從上述具有透光性的移液管吸頭2的外部，光學性地測量基體11的場合，在該基體11和收納了該基體11的移液管吸頭2之間用該液填滿，就能除去水滴、泡，并且使得與移液管吸頭2之間的折射率的差異為最小，防止移液管吸頭2和其內(nèi)部空間之間的光的折射、反射等所涉及光信息的不明了化。
移液管吸頭2由上述XY軸移動部移動到上述作業(yè)用平板6的孔部7的位置之后，由Z軸移動部使6連的該移液管吸頭2一齊下降而貫通該孔部7，插入上述箱體8內(nèi)。
于是，如圖2所示，6連的該移液管吸頭2的各細徑部14被插入上述軸承部71的上述阻止用管69中，上述阻止用管69和移液管吸頭2的軸心一致了的狀態(tài)下，與該移液管吸頭2的錐狀部68的外周接觸。此時，對于6連的上述移液管吸頭2中的1個移液管吸頭2，在上述探頭80中設置了的定位用輥81與該移液管吸頭2的粗徑部13的側面接觸了的狀態(tài)下，由上述Z軸移動部使該移液管吸頭2下降，直到上述探頭80的受光側的端面中的受光端部分位于被該移液管吸頭2收納了的基體11被卷裝了的部分的下端的正下方。該狀態(tài)由于上述微光傳感器77被上述光遮擋板76遮住而被檢測到。
其次，通過上述調(diào)節(jié)螺釘84手動進行上述探頭80的角度(仰角或傾角)的調(diào)節(jié)，通過上述XY軸直動部85手動調(diào)節(jié)從軸心向X方向或Y方向的調(diào)節(jié)。此時，該探頭80相對于上述基體11的受光方向及開口角要使得在基于該探頭80相對于上述基體11的照射方向及照射角，以及上述基體11的形狀而決定的激勵用光的入射及反射路徑外接收光。因此，設定為在上述探頭80的水平面內(nèi)相對于基體11的法線方向構成規(guī)定角度(例如，開口角度以上的角度)。
其次，一邊由上述機構部4的回轉掃描部使相應的移液管吸頭2回轉，一邊由上述Z軸移動部同時使該移液管吸頭2慢慢下降來進行掃描，同時，由上述探頭80接收來自上述基體11的光或?qū)υ摶w11照射激光。此時，該探頭80和上述移液管吸頭2的粗徑部13借助于上述定位用輥81而接觸，因而該移液管吸頭2的微小的移動被傳遞給上述探頭80，移液管吸頭2和上述探頭80就會連動，在探頭80和基體11之間的相對的位置偏差為最小限度的狀態(tài)下進行掃描。即，對于以收納了上述基體11的移液管吸頭2的固有振動頻率和上述探頭80具有的固有振動頻率為基礎的振動，能使其一方跟隨另一方，從而使該兩者的振動頻率的差成為規(guī)定值以下。就該光信息而言，會經(jīng)過上述連接器82，由上述光纖16輸入到上述第1光學系統(tǒng)裝置18或上述第2(3)光學系統(tǒng)裝置44(45)。
1個移液管吸頭2相關的光學測量結束的話，用上述X軸直動部92，使上述探頭80等沿著X軸移動到6連的移液管吸頭2排列中的其次的移液管吸頭2的位置，對于6連的移液管吸頭2全部進行相同的處理。
其次，在上述光信息讀取裝置1中采用了上述第2光學系統(tǒng)裝置44的場合，對于光信息的處理，基于圖4及圖6進行說明。
由上述掃描部使上述移液管吸頭2一邊回轉一邊下降，從而上述探頭80就會大體上沿著上述基體11相對地移動。此時，從上述激光源23通過上述探頭80照射以532nm為中心波長的激勵用的激光，從上述激光源24通過上述探頭80照射以635nm為中心波長的激勵用的激光。
該激勵用光被照射的話，在上述基體11上有上述第1熒光物質(zhì)或第2熒光物質(zhì)的場合，被激勵了的熒光就通過具有上述探頭80的受光端部15、光纖16及連接器17而輸入上述光學系統(tǒng)裝置44內(nèi)。還有，在沒有該熒光物質(zhì)的場合，該激勵用光也會作為由上述基體11反射了的光，通過上述受光端部15及光纖16等而輸入上述光學系統(tǒng)裝置44內(nèi)。這些光中的第1熒光物質(zhì)Cy5所涉及的熒光(例如，最大吸收在649nm，50％的吸收在629-669nm)的一部分的波長區(qū)域就會透過上述二色性長通濾波器26、27、28。這是因為這些透過范圍是650nm以上，與上述熒光的波長區(qū)域的一部分重疊。在本光學系統(tǒng)裝置44中，還設置了695/55帶通濾波器29、長通濾波器30。該濾波器29、30所涉及的波長范圍是667.5nm以上722.5nm未滿的范圍，因而能進一步聚斂透過了上述二色性長通濾波器26、27、28的熒光的波長區(qū)域，還能由此濾波器29、30限制要輸入到上述光電子倍增管19、21的光量。特別是，能由該濾波器29、30限制從上述激光源24向上述基體11照射、經(jīng)反射而透過了上述二色性長通濾波器26、27、28的635nm的泄露了的激勵用光的輸入。
這樣就能使來自作為給定了的測量對象的第1熒光物質(zhì)Cy5的熒光向光電子倍增管19、21雙方輸入。此時，使光電子倍增管19、21的各特性即倍增率不同，即使該第1熒光物質(zhì)的光量是各種各樣的，也能由光電子倍增管19、21中的某個不飽和地進行放大而輸出相應的電信號。
另一方面，第2熒光物質(zhì)Cy3不是給定了的測量對象，而是通常的測量對象，由1個光電子倍增管22來測量。濾波器34、35能限制從上述激光源23向上述基體11照射而反射了的532nm的激勵用光向上述光電子倍增管22輸入的光量。
再有，在本實施方式所涉及的第2光學系統(tǒng)裝置44中把基體11自身作為測量對象進行測量。對于該測量對象而言，從上述激光源23輸出了的523nm的激勵用光由基體11反射，透過上述濾波器26，由濾波器27反射了的波長560nm以上610nm未滿的波長的光向上述光電子倍增管20輸入而轉換為電信號。
接著，對于轉換由該光學系統(tǒng)裝置44獲得了的接收了的光所得的各電信號的處理進行說明。如圖6(a)所示，在步驟S1中，由上述各光電子倍增管19、20、21、22把上述光學系統(tǒng)裝置44接收了的光轉換為電信號。
接著，在步驟S2中，由該各光電子倍增管19、20、21、22轉換所得的電信號由AD轉換器(未圖示)轉換為數(shù)字信號，在步驟S3中，該數(shù)字信號一次容納在給定了的測量對象的上述信息處理裝置40的存儲器區(qū)域。
在步驟S4中，上述信息處理裝置40基于來自上述存儲器的上述電信號的電平、輸出了該電信號的光電子倍增管19、20、21、22的識別信息、電信號的取得時間及基于來自上述掃描部的信號的掃描位置信息，通過運算來給定其標識位置及基體11的形狀。
在步驟S5中，基于上述標識位置及基體11的形狀，基于與上述基體11有關的數(shù)據(jù)而獲得與上述基體11有關的光信息。圖6(b)表示這樣獲得的光信息。在這里，符號98表示基體11，符號99是表示基體11的基準位置的標記，符號100是表示由第1熒光物質(zhì)組成的光標識要素。另外，在判斷為掃描的規(guī)定路徑沿著上述基體11進行的場合，可以基于該掃描的順序來獲得光標識要素結合了的生物物質(zhì)的給定。
圖7表示其他實施方式所涉及的光信息讀取裝置中的基體11和受光端部101的關系。
在該光信息讀取裝置中，具有光纖的上述受光端部101的前端部102是貫通收納上述基體11的容器103的壁部而設置在該容器103的內(nèi)部的東西。在此例中，上述受光端部101固定在靜止的該容器103中。上述基體11卷裝在芯核104上，該芯核104裝配在同心地設置的回轉移動軸105上。該回轉移動軸105會一邊繞其軸心回轉一邊沿著上下方向移動。在本實施方式中，該回轉移動軸105相當于上述掃描部。
在此場合，因為上述受光端部101設置在上述容器103內(nèi)部，所以可以不通過該容器103的壁部，因而能更明了地獲得來自基體11的光。
以上說明了的實施方式是為了使人更好地理解本發(fā)明而具體地說明了的東西，不是限制其他方式的東西。因此，可以在不變更發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行變更。例如，按照上述管嘴，移液管吸頭的數(shù)量不限于6的場合，而可以是其他數(shù)量，例如1、2、3、4、5、7、8等。還有，使用了的光電子倍增管也不限于說明了的個數(shù)。還有，作為光標識要素，僅說明了給定的熒光物質(zhì)，不過，也可以是其他熒光物質(zhì)，例如，F(xiàn)ITC(熒光素異硫氰酸酯)、牛角花素、異硫氰酸酯、IRD40、(Cy3或Cy5)等有機物質(zhì)或銪絡化物等產(chǎn)生長壽生命的熒光的無機物質(zhì)。還有，光標識要素不限于熒光的場合，也可以是磷光、化學發(fā)光的場合等。
還有，對于以上說明了的3種上述光學系統(tǒng)裝置，說明了各自單獨設置的情況，不過，也可以采用1種光學系統(tǒng)裝置，可從外部除去、安裝或移動地設置上述光學系統(tǒng)部件，從而實現(xiàn)其他種類的光學系統(tǒng)裝置。再有，也可以設置多個受光端部，使各個受光端部與不同的光學系統(tǒng)裝置對應。
還有，對于基體只說明了帶狀的場合，不過，也可以是其他形狀，例如板狀、薄膜狀。在以上的例子中，作為生物物質(zhì)，僅說明了寡核苷酸，不過，不限于此場合，例如，也可以是其他遺傳物質(zhì)，以及免疫物質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、糖鏈等。
還有，以上各構成要素、部件、裝置等，例如管嘴、移液管吸頭、受光端部、光電子倍增管、透鏡、濾波器、機構部、光信息讀取部等可以適當?shù)刈冃位蜃兏⑶胰我獾亟M合。
工業(yè)實用性本發(fā)明關系到要求遺傳物質(zhì)、免疫物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸、荷爾蒙、脂肪、糖鏈等生物物質(zhì)相關的檢查、解析、分析的領域，例如工學領域、食品、農(nóng)產(chǎn)、畜產(chǎn)、水產(chǎn)加工等領域、制藥、生物化學、衛(wèi)生、保健、免疫、疾病、醫(yī)療領域、化學或生物學等領域等所有領域。
符號說明1 光信息讀取裝置2 移液管吸頭3 光信息讀取部4 機構部5 管嘴6 作業(yè)用平板7 孔部8 箱體11 基體12、104 芯核13 粗徑部15、101 受光端部(探頭80)16 光纖(光信息測量部)18、44、45 第1、2、3光學系統(tǒng)裝置(光信息測量部)43 光信息讀取用機構50 支持部
權利要求
1.一種光信息讀取裝置，其中，具有在1個或2個及以上的不同的固定位置固定了根據(jù)多個種類的光標識要素的有無或程度的組合而被標識化了的1個或2個及以上的生物物質(zhì)的基體；可接收來自所述基體的光的1個或2個及以上的受光端部；對于所述基體的給定的測量對象，基于由根據(jù)按照該測量對象決定的不同的各特性進行光電變換的光電元件轉換在所述受光端部接收了的光所得的電信號來獲得光信息的光信息測量部；以及相對地移動所述基體和受光端部，掃描所述基體的掃描部，并且所述光信息測量部具有光導波路。
2.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述光電元件是設定了與所述基體的給定的測量對象相應的不相同的倍增率的多個光電子倍增管，所述光信息測量部具有提取來自1個受光端部的光中的具有與所述測量對象相應的波長區(qū)域的光，將其分配給所述各光電子倍增管的光分配部。
3.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述光信息測量部具有通過所述光導波路而與所述受光端部可拆裝地連接的連接器；以及提取與所述測量對象相應的波長區(qū)域的光提取部，所述光電元件是設定了與所述基體的測量對象相應的倍增率的1個或2個及以上的光電子倍增管。
4.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述光標識要素包含由于照射激勵用光而發(fā)光的東西，所述光信息測量部具有向所述基體照射所述激勵用光的照射部。
5.根據(jù)權利要求4所述的光信息讀取裝置，其中，所述受光端部相對于所述基體的受光方向及開口角按以下方式?jīng)Q定在基于所述照射部相對于所述基體的照射方向及照射角，以及所述基體的形狀而決定的所述激勵用光的入射及反射路徑外，所述受光端部接收來自所述基體的光。
6.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述光信息測量部基于所述受光端部接收了的來自作為所述測量對象的所述基體上的所述光標識要素及所述基體自身雙方的光來識別所述基體的形狀。
7.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述基體或所述受光端部相對于通過基體中心的軸而回轉，并且在該軸方向相對地移動，使得所述光信息測量部螺旋狀地掃描應該測量的測量區(qū)域，從而獲得光信息。
8.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述掃描部基于指定了的基體的形狀來掃描基體，并且所述光信息測量部基于指定了的基體的形狀來獲得所述光信息。
9.根據(jù)權利要求8所述的光信息讀取裝置，其中，所述掃描部沿著在所述基體上設定了的規(guī)定路徑進行掃描，所述光信息測量部對該掃描了的所述光標識要素基于該掃描的順序來獲得光信息。
10.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述掃描部具有把以所述基體具有的固有振動頻率和所述受光端部具有的固有振動頻率為基礎的振動加在所述基體或受光端部一方上，使另一方跟隨該一方，使得該兩者的振動頻率的差成為規(guī)定值以下的聯(lián)動部。
11.根據(jù)權利要求10所述的光信息讀取裝置，其中，所述聯(lián)動部具有接觸所述基體和所述受光端部的定位用部件。
12.根據(jù)權利要求11所述的光信息讀取裝置，其中，所述定位用部件具有回轉體。
13.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述光信息測量部個別地測量所述基體和所述生物物質(zhì)的光標識要素。
14.根據(jù)權利要求4所述的光信息讀取裝置，其中，所述照射部的光軸和基體上的測量位置的法線所構成的照射角大于所述受光端部相對于基體上的測量位置的開口角。
15.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，具有把所述基體與液體一起收納起來的容器，所述受光端部所涉及的來自所述基體的光的接收是在所述基體與液體一起被所述容器收納了的狀態(tài)下進行的。
16.根據(jù)權利要求15所述的光信息讀取裝置，其中，所述光信息測量部和所述光標識要素或基體之間的光不透過所述容器而被傳遞。
17.根據(jù)權利要求4所述的光信息讀取裝置，其中，所述照射部采用所述受光端部的光學系統(tǒng)來照射光。
18.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述基體上的各生物物質(zhì)的固定位置是按規(guī)定的位置性的規(guī)則來配置的。
19.根據(jù)權利要求1所述的光信息讀取裝置，其中，所述光信息測量部的所述光導波路是在與所述受光端部之間傳導光的光纖。
20.根據(jù)權利要求15所述的光信息讀取裝置，其中，所述受光端部設置得穿透所述容器而到達該容器內(nèi)或該容器的內(nèi)壁面。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種即使在來自要讀取光信息的測量對象的光量或波長的幅度涉及大范圍的場合，也能以高靈敏度、精度很好地確實地進行識別的光信息讀取裝置，其中，具有在1個或2個及以上的不同的固定位置固定了根據(jù)多個種類的光標識要素的有無或程度的組合而被標識化了的1個或2個及以上的生物物質(zhì)的基體；可接收來自所述基體的光的1個或2個及以上的受光端部；對于所述基體的給定的測量對象，基于由根據(jù)按照該測量對象決定的不同的各特性進行光電變換的光電元件轉換在所述受光端部接收了的光所得的電信號來獲得光信息的光信息測量部；以及相對地移動所述基體和受光端部，掃描所述基體的掃描部，并且所述光信息測量部具有光導波路。
文檔編號G01N21/64GK1977157SQ200580013770
公開日2007年6月6日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權日2004年4月30日
發(fā)明者野口昌久, 月井健, 田島秀二 申請人:準確系統(tǒng)科學株式會社, 古河電氣工業(yè)株式會社, 株式會社Fi技術